KR100223315B1 - 열효율 향상을 위한 가솔린 엔진 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 노킹 발생을 고려하여 각 연소실의 압축비를 달리 설정하므로써 전체 열효율을 향상시킨 가솔린 엔진을 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 냉각성이 좋은 실린더 블록의 바깥쪽에 위치하는 연소실은 피스톤 탑면의 형상을 돌출시켜 압축비를 크게 형성하고 냉각성이 좋지 않은 내측에 위치하는 연소실은 압축비를 낮게 유지하는 구조의 피스톤을 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

열효율 향상을 위한 가솔린 엔진

본 발명은 열효율 향상을 위한 가솔린 엔진의 구조 개선에 관한 것이다.

가솔린 엔진은 정적 사이클(otto cycle)에 가깝게 운전되며 오토사이클의 이론 열효율은 다음식으로 표현된다.

│Gth = 1 -

단 rc: 압축비

k : 비열비

상기식에서 알수 있듯이 가솔린 기관은 압축비를 올릴수록 열효율이 좋아진다.

그러나 기관에 대한 최고 압축비는 노크 발생에 의해 제한된다.

일반적으로 도 2 에 도시하는 것과 같은 4기통 엔진의 경우 1번 연소실(1)과 4번 연소실(4) 보다는 2번 연소실(2)과 3번 연소실(3)에서 노킹이 많이 발생하는 것으로 알려져 있다.

이는 1번 연소실(1)과 4번 연소실(4)은 워터재킷(13)의 냉각수에 노출된 단면적이 크며 또한 외부로 쉽게 방열되는 데 비하여 내측에 위치하는 2번 및 3번 연소실(2)(3)은 열부하를 상대적으로 많이 받는 반면 냉각성이 나쁘므로 쉽게 과열될 수 있어 압축비가 높아질 경우 노킹이 쉽게 발생하게 되기 때문이다.

그러나 종래 가솔린 엔진에서의 압축비는 연소실에 상관없이 동일하게 적용되므로 노킹 발생을 고려하여 실린더 블록의 내측에 위치하는 즉, 2번과 3번 연소실(2)(3)을 기준하여 압축비를 결정하기 때문에 엔진의 출력 향상이 제한 당하는 문제점이 지적되고 있다.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 제안된 것으로서 그의 목적으로 하는 바는 노킹 발생을 고려하여 각 연소실의 압축비를 달리 설정하므로써 전체 열효율을 향상시킨 가솔린 엔진을 제공하는 데 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여

냉각성이 좋은 실린더 블록의 바깥쪽에 위치하는 연소실은 피스톤 탑면의 형상을 돌출시켜 압축비를 크게 형성하고 냉각성이 좋지 않은 내측에 위치하는 연소실은 압축비를 낮게 유지하는 구조의 피스톤을 구비하는 것을 특징으로 한다.

도 1 은 본 발명에 의한 열효율 향상을 위한 가솔린 엔진

도 2 는 종래 기술을 설명하기 위한 도면

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1-4 : 연소실5 : 실린더 블록

6 : 실린더 헤드7-10 : 피스톤

이하 본 발명의 구성과 작용을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 1 은 본 발명에 의한 열효율 향상을 위한 가솔린 엔진을 나타내는 도면으로 도면중 부호 1 내지 4는 각기통의 연소실이며 부호 5는 실린더 블록이고 부호 6은 실린더 헤드이다.

연소실(1)(4)의 냉각 특성이 상대적으로 좋은 1번 피스톤(7)과 4번 피스톤(10)의 탑면(11)(12)은 상부로 돌출되어 있어 단순히 평면 또는 그보다 돌출 부피가 작은 2번 피스톤(8)과 3번 피스톤(9)을 갖는 연소실(2)(3)보다 1번 및 4번 연소실(1)(4)의 체적이 작기 때문에 1,4번 연소실(1)(4)의 압축비가 냉각 특성이 좋지않은 내측 연소실(2)(3)보다 높게 설정되어 있다.

이와같이 본 발명은 각 실린더의 열부하 정도 및 냉각 특성을 고려하여 각 연소실의 압축비를 달리 설정하므로써 효율성을 도모하는 것이 가능하며 각 연소실의 압축비는 피스톤 상면의 형상 변경으로 간단히 달성 가능하다.

이상과 같은 본 발명에 의하면 열부하를 적게받고 냉각 특성이 좋은 연소실의 압축비는 크게 설정되도록 피스톤의 형상을 변경하고 상대적으로 열부하를 많이 받고 냉각 특성이 좋지 않은 연소실의 경우에는 노킹 발생 위험을 피하기 위하여 압축비를 낮게 유지하므로써 각 연소실의 특성에 맞추어 압축비를 최대로 조정할 수 있어 엔진의 열효율을 향상하게 되는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 냉각성이 좋은 실린더 블록의 바깥쪽에 위치하는 연소실은 피스톤 탑면의 형상을 돌출시켜 압축비를 크게 형성하고 냉각성이 좋지 않은 내측에 위치하는 연소실은 압축비를 낮게 유지하는 구조의 피스톤을 구비하는 것을 특징으로 하는 열효율 향상을 위한 가솔린 엔진의 구조.